JPS5936092B2 - タ−ボチヤ−ジヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボチャージャに係り、特に吸入空気の密度
に応じた過給をすることのできるターボチャージャに関
する。

従来ターボチャージャのタービンの上下流をバイパス通
路でバイパスし、このバイパス通路に弁を設けてタービ
ンの回転数を制御することは特開昭５０−６５７１２号
公報に見られる通りよく知られている。

しかしながら、コンプレツザ入口の大気状態に応じてこ
のバイパス通路を制御しない場合、大気の温度が上昇し
たり、大気の圧力が低下したりすると、空気の密度が薄
くなりコンプレッサの圧力が低下して、過給空気量が不
足し、エンジンの出力が低下したり、不完全燃焼による
排気片が発生する不都合があった。

本発明の目的は、大気の状態に応じて、タービンの出力
を制御し、大気状態に無関係に一定の過給空気量をエン
ジンに供給するターボチャージャを提供するにある。

本発明は内燃機関の排気ガスによってタービンおよびこ
れを介してコンプレッサを駆動し、内燃機関に新気を過
給するターボチャージャにおいて、前記コンプレッサに
吸入される空気の状態を検知するセンサーと、内燃機関
の排気ガスを前記タービンをう回して導くバメパスと、
このバイパスの途中に設けられ、前記センサーからの信
号によりバイパスを開閉するようにされたバイパス弁よ
、を設は適正な過給をするようにしたものである。

本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示されるようにターボチャージャ本体１の軸２
には、両端にコンプレッサ３吉タービン４が形成されて
いる。

該コンプレッサ３の入口５はエアークリーナ６に連続さ
れ、コンプレッサ３の出ロアは、エンジン８のインテー
クマニホールド９に連接されている。

該エンジン８のエキゾーストマニホールド１０は、ター
ビン４の入口１１およびバイパス弁１２の入口１３に連
通されている。

該タービン４の出口１４と、バイパス弁１２の出口１５
は合流したのちにマフラー１６を介して外部に連通ずる
ようにされている。

前記バイパス弁１２は、制御装置１７を介してバッテリ
１８から通電される電流により励磁されるソレノイドバ
ルブであって、電流の大きさに比例して開閉するように
されている。

前記コンプレッサ３の入口５より上流側には空気温度を
感知する温度センサー１９が設けられ、この温度センサ
ー１９は、感知温度に応じた信号を制御装置１７へ出力
するよ・うにされている。

符号２０は同様にコンプレッサ３の人口５より上流に設
けられ、ここでの大気圧力を感知する圧力センサーで、
感知用力に応じた信号を制御装置１７へ出力するように
されている。

また前記バイパス弁１２は低温、高圧時に開度が大きく
、高温、低圧時に開度が小さくなるかまたは閉じるよう
にされている。

次に作用を説明する。

エンジン８が常温常圧の状態で運転している時、その温
度、圧力に応じた信号が温度センサー１９、圧力センサ
ー２０から制御装置１７へ出力され、これに見合った電
流がバッテリー１８からバイパス弁１２へ送られ、これ
に応じてバイパス弁１２が開かれている。

この時、コンプレッサ３を介してエンジン８へ供給され
る空気量をＱｌ＜ｇ／５ｅＣ（：する吉エンジン８のエ
キシ−マニホールド１０から排出される排ガス量は略Ｇ
ｋｇ ／Ｓｅｃとなる。

この排ガスＧはタービン４の入口１１へ流入する排ガス
Ｇ１ｋｇ／ｓｅｃとバイパス弁１２の入口１３に流入す
る排ガスＧ２ｋｇ／ＳｅＣに分流される。

排ガスＧ２はバイパス弁１２の閉度によって計量される
ため、排ガス量Ｇ１はバイパス弁１２の開度によって決
定されることとなる。

大気状態が常温常圧から温度が上昇、または人気子が低
くなったとすると温度センサー１９、または圧力センサ
ー２０からそれに応じた信号が制御装置１７へ伝わり、
バイパス弁１２がそれに見合って開度が小さくされる。

これによりＧ２が減少し、Ｇ１が増力［１するため、タ
ービン４の出力が増加し、コンプレッサ３からエンジン
８へ供給される空気量Ｇが増力りする。

以上のような作用を本発明のような補正装置の付いてい
ないターボチャージャと比較して第２図に示す。

従来のターボチャージャの過給空気量をＧ′で示すと、
温度Ｔまたは、大気圧力ＰによってＧ′はａ−ｂ−ｃの
ように低下する。

これに対し、て本発明の場合、温度Ｔの上昇、または大
気圧■）の低下にともない、バイパス弁１２を通過する
ガス流量Ｇ２はｈ−１−Ｊのように低下するため、ター
ビン４へ流入するガス量Ｇ１はｆ−ｇ−ｂのように増加
し、過給空気量Ｇはｄ−ｅ−ｂ−ｃのようにｅ−ｂ間で
一定となる。

エンジンの実用範囲をｅ−５間以上に選んでおけは以−
七のように、温度、圧力に無関係に一定の過給空気Ｇを
エンジン８へ供給することができる。

なお上記実施例は、温度センサー１９および圧力センサ
ー２０を電気的信号を出力するものとし、バイパス弁１
２はソレノイド弁とされているが、これらは実施例のも
のに限定されず、たとえは第３図に示されるように温度
センサー１９をバイメタル、バイパス弁１２をリンク機
構２１を介して開閉される弁さしてもよく、また、第４
図に示すように圧力センサー２０をベローズとし、バイ
パス弁１２をリンク機構２１を介して開閉されるように
してもよい。

この発明は上記のように、内燃機関の排気ガスによって
タービンおよびこれを介してコンプレッサを駆動し、内
燃機関に新気を過給するターボチャージャはおいて、前
記コンプレッサに吸入される空気の状態を検知するセン
サーさ、内燃機関の排気ガスを前記タービンをう回して
導くバイパスと、このバイパスの途中に設けられ、前記
センサーからの信号によりバイパスを開閉するようにさ
れたバイパス弁さ、を設けたので、大気温七昇または犬
気用低−ドによる空気密度の低下を補って、常に適正量
の空気を過給できるという優れた効果を有する。

また、通常ターボチャージャ付エンジンの熱効率は第５
図に鎖線Ａで示すごとく、エンジン中速以下ではタービ
ンにより排気量が絞られるため、ターボチャージャなし
のエンジン（実線Ｂ）より効率が低いことが知られてい
るが、本発明によれは常にエンジン回転数に無関係に排
気をバイパスしているため、第６図に実線Ｃで示される
ようにエンジン中速回転以下では排気圧ＰＴ、を低くす
ることができ、すなわちエンジン回転低速では、よりタ
ーボチャージャ無しのエンジン特性に近づけることがで
き、この結果、第５図に一点鎖線Ｃで示されるごとく、
全エンジン回１転数で高いエンジン熱効率を得られると
いう効果もある。

第５図り）鎖線Ａおよび第６図の一点鎖線りは抽気ガス
バイパス量をエンジン回転数に応じて増大させる型式の
ターボチャージャの場合を示し、大気温度、圧力が同一
の条件■ては、本発明の場合、バイパス比が一定である
ので、図に示されるよ・うに低中速回転域で熱効率が優
れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るターボチャージャの実施例を示す
ブロック図、第２図は同実施例の特性を従来例さ比較し
て示す線図、第３図および第４図はセンサーおよびバイ
パス弁の他の実施例を示す概略図、第５図および第６図
は本発明と従来例１でおけるエンジン効率、タービン入
口ガス量のエンジン回転数に対する関係を比較して示す
線図である。 符号の説明、１・・・・・・ターボチャージャ本体、３
・・・・・・コンプレツ→ノー、４・・・・・・タービ
ン、１２・・・・・・バイパス弁、１９・・・・・・温
度センサー、２０・・・−・・圧力センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の排気ガスによってタービンおよびこれを
   介してコンプレッサを駆動し、内燃機関に新気を過給す
   るターボチャージャにおいて、前記コンプレッサに吸入
   させる空気の状態を検知する圧力センサーおよび温度セ
   ンサーのうち少なくさもいずれか一力のセンサーさ、内
   燃機関の排気ガスを前記タービンをう回して導くバイパ
   スと、このバイパスの途中に設けられ、前記センサーか
   らの信号により圧力増減、温度低高に杏もなってバイパ
   スを順次開閉するようにされたバイパス弁と、を有して
   なるターボチャージャ。